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又是暗物質

2020/9/27 — 9:52

credit: ESA/Hubble & NASA, D. Calzetti, CC BY 4.0, https://bit.ly/2FPXHPe

credit: ESA/Hubble & NASA, D. Calzetti, CC BY 4.0, https://bit.ly/2FPXHPe

剛獲邵逸夫天文學獎的 Roger Blandford 在大台專訪臨結束時,煞有介事地指出,目前宇宙最大謎團是何謂暗物質(the number one question is the identity of dark matter)。誠然,在其巨著(左圖,共千五頁,名副其實)新作最後一章最後一節提到三個謎團,暗物質是其一。另一作者 Kip Thorne 則三年前已因引力波觀測而獲諾貝爾物理學獎。引力波的書不多,還是近十年八載才有,區區讀書時學校亦無教;中圖是其一新作。

回到暗物質。近讀到一雜誌文章,由 Meneghetti 等人發表,測量了 11 個星系的引力透鏡效應後,發現跟理論所預示的不符。暗物質的主張是因星系旋臂轉得異常之快,因而推論應有的星系質量遠大於觀測亮度所推算的質量,而這多出部分就是暗物質。

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Meneghetti等人發現,觀測到(Ref. sample)和模擬出(Simulations)各紅移水平(Zs)的星系之間的強力透鏡事件(Galaxy-Galaxy Strong Lensing (GGSL) events)概率有顯著差別,而所引伸出的觀測 vs 模擬的質量 — 速度(Msub — Vcirc)關係亦見不同:

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結論是,他們質疑整個暗物質的性質假設不妥。是不是呢?不知。發問後找答案,答案不完美衍生新問題……研究就是如此重複下去,永無全知,但研究多些知多些。

參考:Meneghetti et al. (2020). “An excess of small-scale gravitational lenses observed in galaxy clusters,” Science369, 1347–1351, 11 September.

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